数字电路09-同步时序电路

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1、概述

输出不仅取决于当前的输入,还取决于电路原来的状态,具备这种特点的电路称为时序逻辑电路,简称时序电路

时序电路有2个显著特点
第一,常常包含存储电路和组合电路
第二,存储电路的输出一般反馈到组合电路的输入,共同决定组合电路的输出

时序电路框图普遍形式
数字电路09-同步时序电路
虽然是普遍形式,但有的时序电路没有组合电路,或者没有输入变量(如穆尔型),但它们扔具备时序电路特征

逻辑关普遍形式
数字电路09-同步时序电路
更直观的向量形式
数字电路09-同步时序电路
时序电路根据输出信号特点可分为米利型(Mealy)和穆尔型(Moore)

  • 米利型:输出不仅取决于存储电路状态,还取决于输入变量
  • 穆尔型:输出只取决于存储电路状态,属于米利型的一种特例

2、分析方法

1、步骤

分析同步时序电路步骤:

  1. 写驱动方程
  2. 驱动方程带入触发器特性方程,得到状态方程
  3. 根据逻辑图写出输出方程

数字电路09-同步时序电路
得到该3个方程就可得到该电路的所有状态,但对于它的状态是用作于什么功能,方程式显然不够直观

只有将所有会出现的电路状态,用更直观的方式展现出来,才能更好地得知电路的逻辑功能

2、直观展示

1、穆尔型电路

电路同上图

1、状态转换表

转换标的2种形式

数字电路09-同步时序电路
标记时钟脉冲次数的形式
数字电路09-同步时序电路
随机取一个初态,即000,依次代入驱动方程和状态方程,得到次态和输出,将得到的次态作为初态,再次代入,循环该过程就可得到状态转换表
需要注意的是,有可能循环一圈后,有个状态不在该圈中,则此时需要自行计算未出现的状态。

由转换表可知,该电路是个七进制计数器,每循环一圈就产生一个脉冲

2、状态转换图

数字电路09-同步时序电路
圆圈表示电路状态,箭头代表状态转换方向,斜线上方是输入变量取值,斜线下方是输出值

该电路是穆尔型,所以斜线上方没有数字

2、米利型电路

数字电路09-同步时序电路
按照步骤可得到三个方程

1、转换表

数字电路09-同步时序电路

2、转换图

数字电路09-同步时序电路
在A=0时,在时钟脉冲作用下进行递增
在A=1时,在时钟脉冲作用下进行递减

3、SM图

数字电路09-同步时序电路

  • 状态框:上方代表时钟脉冲来临,该状态框代表刚经过始终脉冲转换得到的状态
  • 判断框:由状态方程可知,即使时钟脉冲没到,改变输入变量,输出也会随之改变。判断框就是描述变量改变时输出如何改变的。框内就是即将改变的变量。将输出为1的变量用输出框表示
  • 条件输出框:表示变量改变时输出为1的变量,或者用来连接下一个状态,表示时钟脉冲到来状态改变。

数字电路09-同步时序电路

4、时序图

数字电路09-同步时序电路
注意在00状态时,A=1时Y也会输出1文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-499329.html

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